Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

482 PARTE TRES Diseño de elementos mecánicos
Tabla 9-7
ciones estructurales. En muchos usos de ingeniería, en aplicaciones semiestructurales (donde
la falla sería menos crítica) y aplicaciones no estructurales (revestimientos, fines estéticos),
también son de gran interés para el ingeniero de diseño, pues proporcionan costos efectivos
medios que se requieren para el ensamble de productos terminados. Estos productos incluyen
adhesivos de contacto, donde una solución o emulsión con un adhesivo elastomérico se recubre
en ambas superficies de los adherentes, se permite que el solvente se evapore y luego los
dos adherentes se ponen en contacto. Algunos ejemplos consideran al cemento de caucho y
los adhesivos para unir productos laminados a superficies de trabajo. Los adhesivos sensibles
a la presión son elastómeros de módulo muy bajo, que se deforman con facilidad ante presiones
pequeñas, lo que les permite humedecer superficies. Cuando el sustrato y el adhesivo
se ponen en interacción intermolecular, las fuerzas de van der Waals bastan para mantener
dicho contacto y proporcionar enlaces relativamente durables. Los adhesivos sensibles a la
presión suelen tener la forma de cintas o etiquetas para aplicaciones no estructurales, aunque
también hay cintas de espuma de doble lado que se emplean en aplicaciones semiestructurales.
Como su nombre lo implica, las fusiones en caliente se licuan cuando incrementan su
temperatura, humedecen las superficies y luego se enfrían para formar un polímero sólido.
Dichos materiales se usan cada vez más en una gran variedad de aplicaciones de ingeniería,
donde se emplean las versiones muy populares y más complejas de pistolas para pegar. Los
adhesivos anaeróbicos se curan dentro de espacios pequeños privados de oxígeno; se utilizan
mucho en aplicaciones de ingeniería mecánica para fijar pernos o cojinetes en su lugar. En
otros adhesivos, el curado se induce por medio de la exposición a la luz ultravioleta, haces
de electrones o se puede catalizar mediante ciertos materiales que están presentes en muchas
superficies, como el agua.
En la tabla 9-7 se presentan las propiedades de resistencia más importantes de los adhesivos
que se utilizan con mayor frecuencia.
Desempeño mecánico de varios tipos de adhesivos Fuente: A. V. Pocius, Adhesion and Adhesives Technology, Hanser Publishers,
Munich, 2002. Reproducido bajo autorización.
Resistencia al corte de
Resistencia al
Tipo o química la junta a temperatura desprendimiento por ancho
del adhesivo ambiente MPa (psi) unitario, kN/m (lbf/pulg)
Sensible a la presión 0.01-0.07 (2-10) 0.18-0.88 (1-5)
Con base de almidón 0.07-0.7 (10-100) 0.18-0.88 (1-5)
Celulósicos 0.35-3.5 (50-500) 0.18-1.8 (1-10)
Con base de caucho 0.35-3.5 (50-500) 1.8-7 (10-40)
Fusión en caliente formulada 0.35-4.8 (50-700) 0.88-3.5 (5-20)
Diseñado sintéticamente para fusión en caliente 0.7-6.9 (100-1 000) 0.88-3.5 (5-20)
Emulsión PVAc (pegamento blanco) 1.4-6.9 (200-1 000) 0.88-1.8 (5-10)
Cianocrilato 6.9-13.8 (1 000-2 000) 0.18-3.5 (1-20)
Con base de proteína 6.9-13.8 (1 000-2 000) 0.18-1.8 (1-10)
Acrílico anaeróbico 6.9-13.8 (1 000-2 000) 0.18-1.8 (1-10)
Uretano 6.9-17.2 (1 000-2 500) 1.8-8.8 (10-50)
Acrílico de caucho modificado 13.8-24.1 (2 000-3 500) 1.8-8.8 (10-50)
Fenólico modificado 13.8-27.6 (2 000-4 000) 3.6-7 (20-40)
Epóxico sin modificar 10.3-27.6 (1 500-4 000) 0.35-1.8 (2-10)
Bismaleimida 13.8-27.6 (2 000-4 000) 0.18-3.5 (1-20)
Poliimida 13.8-27.6 (2 000-4 000) 0.18-0.88 (1-5)
Epóxico de caucho modificado 20.7-41.4 (3 000-6 000) 4.4-14 (25-80)